[科普中國]-物理化學(xué)法處理

物理化學(xué)法處理指的是利用物理作用和化學(xué)反應(yīng)綜合過程處理廢水的系統(tǒng)或指單項的物理操作和化學(xué)單元過程的水處理系統(tǒng)。常用的方法包括水質(zhì)調(diào)節(jié)、重力分離、離心分離、過濾、熱處理等物理方法和投藥、傳質(zhì)等化學(xué)方法以及這些方法間的組合處理工藝，也包括如吸附、萃取、結(jié)晶、沉淀、浮選、汽脫、電解、電滲析、反滲透、離子交換等。物理化學(xué)法處理既可以是獨立的處理系統(tǒng)，也可以是生物處理后的單項后繼處理設(shè)施，其工藝處理流程的選擇取決于廢水水質(zhì)、排放或回收利用的要求、處理費用等。其優(yōu)點是;占地少，出水水質(zhì)好，效果穩(wěn)定；可以去除重金屬離子，脫氮除磷，脫色效果好；靈活性高。對條件變化的適應(yīng)性強(qiáng)，從而可實現(xiàn)自動操作管理。但基建投資和運轉(zhuǎn)費用較高，能源和物料消耗多1。

簡介化工生產(chǎn)中排出的高濃度有機(jī)廢水，一般具有成分復(fù)雜、pH變化大的特點，而且所含許多有機(jī)物很難生物降解，污染性強(qiáng)。對高濃度有機(jī)廢水的治理，多采用稀釋后進(jìn)行生化處理的方法，或配合以混凝沉淀吸附、化學(xué)氧化、離子交換等方法進(jìn)行處理，但多存在治理效果不佳、成本高等問題。因此，高濃度有機(jī)廢水的治理仍是一個難題。環(huán)氧乙烷生產(chǎn)中皂化工序排出的廢水，屬高濃度有機(jī)廢水，它含懸浮物、多種低分子有機(jī)物和無機(jī)鹽，pH達(dá)11-13，COD為5000mg/L左右，BOD僅為500-800mg/L，CI～含量高達(dá)2000mng/L以上，呈淺茶色，可生化性差針對此廢水的特點，我們采用物理化學(xué)法對其進(jìn)行預(yù)處理，先用 Fenton試劑進(jìn)行催化氧化和初步酸性凝聚，再用一種治金工業(yè)廢棄物高爐瓦斯灰進(jìn)行混凝、吸附。廢水經(jīng)處理后，色度可去除100%，COD可去除70%以上，得到較好的處理效果2。

物理化學(xué)處理方法取同一廢水，分別按不同的方法進(jìn)行處理試驗，比較其COD去除率，用正二價的鐵加過氧化氫加瓦斯灰進(jìn)行聯(lián)合處理)時，廢水COD的去除率最高(76.5%)。因此，確定用此處理方法進(jìn)行試驗。

物理化學(xué)法處理的影響廢水中H2O2用量的影響：取廢水樣若干份，調(diào)pH為2、3、4、6、8、10、12，用等量的處理劑和相同的攪拌振蕩時間進(jìn)行處理試驗，比較其COD去除率。廢水pH在3-6范圍內(nèi)時，COD的去除率較高，pH過高或過低對COD的去除均不利。因為，pH過高時，H2O2分解過快，來不及與廢水中的有機(jī)物反應(yīng)，同時H2O2的氧化電勢降低，影響處理效果；pH過低時，H2O分解過慢，故COD去除率降低；瓦斯灰用量對COD去除率的影響：取200mL廢水若干份，調(diào)pH約為4，用等量的 Fenton試劑、相同的處理時間(20min)和不等量的瓦斯灰進(jìn)行處理試驗，比較其COD去除率，在本試驗條件下，瓦斯灰用量為40g/L時，廢水COD去除率接近最大值，再增加瓦斯灰用量，COD去除率變化不大；處理時間的影響：取200mL廢水若干份，調(diào)pH約為4，用等量的處理劑和不同的混凝、吸附處理時間進(jìn)行試驗，比較其COD去除率，在本試驗條件下，當(dāng)加瓦斯灰處理時間為5-20min時，廢水COD去除率隨著處理時間的增加而提高；當(dāng)處理時間為20—30min時，廢水COD去除率已無變化。因此，加瓦斯灰處理時間取20min為宜。

物理化學(xué)法處理的好處采用本法處理環(huán)氧乙烷生產(chǎn)中的皂化廢水是可行的。經(jīng)用 Fenton試劑和瓦斯灰兩級處理后，廢水的色度可去除100%，COD可去除70%以上；處理每噸此廢水，約用30%H2O2溶液1.5L、1mol/L.FeSO4溶液3.5L、瓦斯灰50kg。將廢水的pH調(diào)至4左右，投加 Fenton試劑進(jìn)行處理，然后投加瓦斯灰進(jìn)行處理，兩級處理時間均為20min；本法中調(diào)廢水pH所用H2SO4，可用廢H2SO4代替;所用吸附劑瓦斯灰，取自鋼鐵廠排出的廢棄物，比活性炭便宜，并具有混凝作用2。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

黃頭生 - 副教授 - 華北電力大學(xué)